A principios de la década de los setenta, casi nadie creía en la existencia de los agujeros negros.
Físicos de renombre se negaban a admitir que esas "aberraciones teóricas" pudieran ser reales, y tuvieron que pasar varias décadas hasta que se pudo probar con total certeza que, efectivamente, existían. Hoy en día, sabemos que el Universo está repleto de ellos.
Carlo Rovelli indica que podría estar sucediendo lo mismo con unos objetos, si cabe, aún más extraños que los agujeros negros: los agujeros blancos.
Los agujeros blancos son objetos teóricos que funcionarían «al contrario» de los agujeros negros, expulsando materia en lugar de absorberla.
Se propusieron para definir una solución a las ecuaciones del campo gravitatorio de Einstein, pero su existencia se creía imposible.
Sin embargo, el investigador sostiene que los agujeros blancos son, en realidad, una evolución de los propios agujeros negros. Otros dos nuevos estudios abundan en esa posibilidad, y sugieren que toda la materia que se traga un agujero negro podría ir a parar... al futuro.
Según la Teoría General de la Relatividad, todo lo que entra en un agujero negro seguirá cayendo hacia su centro, atraído por una gravedad cada vez más fuerte, hasta llegar a comprimirse en un único punto de tal densidad, que el mismísimo tejido espaciotemporal se quebraría. En ese punto, llamado singularidad, las leyes de la Física ya no tendrían efecto, el mismísimo tiempo se detendría y la realidad, tal y como la conocemos, se desvanecería por completo.
El problema principal, claramente, es el de la singularidad. La idea de que puedan existir esos puntos que, pese a tener una densidad infinita, no ocupan espacio alguno, parece una aberración (algo que no puede existir en la naturaleza).
Los nuevos cálculos, predicen que el espacio-tiempo se curva muy fuertemente cerca del centro de un agujero negro. Pero no llega a quebrarse, sino que continúa en una región en el futuro que tiene la estructura de un agujero blanco. Un agujero blanco, repito, es como un agujero negro pero al revés; es decir, que en lugar de atraer la materia hacia sí, la «dispara» hacia fuera.
Si estos investigadores tienen razón, en un futuro muy lejano, donde ahora hay agujeros negros, la materia estallará, siendo esparcida por todo el cosmos a través de agujeros blancos. Nuestro propio universo, para que nos entendamos, podría haber sido consecuencia de un agujero blanco.
Hemos hablado de agujeros negros y blancos, y ahora toca el turno a los agujeros de gusano...
Estos son algo muy recurrente en la ciencia ficción, y serían una especie de túnel que une puntos distantes en el espacio (o incluso dos universos), a través de la curvatura espacio-tiempo. Teóricamente, tal túnel podría atravesarse de un punto a otro sin realmente recorrer la distancia entre ellos (siguiendo una especie de atajo).
Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos conectados a una única garganta, a través de la cual podría desplazarse la materia; por ejemplo un humano, o una nave espacial.
Pero hasta la fecha, no se ha hallado ninguna evidencia de que el espacio-tiempo conocido contenga estructuras de este tipo, por lo que en la actualidad se consideran solo una posibilidad teórica.
A pesar de ello, se han postulado distintos tipos de posibles agujeros de gusano (que voy a sintetizar en dos, para no complicarnos la vida).
Los agujeros de gusano del intrauniverso, conectan una posición de un universo con otra posición del mismo universo, en un tiempo diferente. Un agujero de estas características, debería poder conectar posiciones distantes en el universo por plegamientos espaciotemporales, de manera que permitiría viajar entre ellas en un tiempo menor al que le que tomaría hacer el viaje a través del espacio normal.
Por otro lado, los agujeros de gusano del interuniverso asocian un universo con otro diferente. Estos también llamados Puentes de Einstein-Rosen, son nexos que conectan áreas de espacio por la unión de un modelo de agujero negro y uno de agujero blanco.
Pues bien, ahora, unos científicos encabezados por Roman Konoplya (un físico de la Universidad Rusa de la Amistad de los Pueblos), han cuestionado el concepto de usar agujeros de gusano como portales a diferentes puntos del espacio-tiempo (a la vez que han evaluado la posibilidad de tal viaje interestelar).
"Nuestra esperanza para la existencia de estos objetos exóticos, se basa en el hecho de que las ecuaciones de Einstein los permiten. Sin embargo, para que los agujeros de gusano puedan atravesarse y no colapsen debido a los efectos gravitacionales, la fuerza de repulsión en el cuello de botella de un agujero de gusano debería ser extremadamente alto ", dice.
Generalmente, los físicos teóricos sugieren dos opciones para esta fuerza de repulsión: la concentración de energía oscura, o las fluctuaciones de vacío de los campos cuánticos alrededor del cuello de botella. Ambas soluciones, comenta, son muy inusuales y requieren un elevado grado de imaginación y optimismo.
"Todavía no tenemos un modelo de agujero de gusano teóricamente consistente, sin supuestos exóticos ", dijo Konoplya.
En 2011, unos científicos griegos y alemanes encontraron que la fuerza de repulsión se puede explicar sin introducir nuevos campos o tipos de materia inusuales (bien, todo esto son teorías).
Según sus cálculos, la repulsión es posible simplemente como resultado de las correcciones cuánticas de la teoría de Einstein motivadas por la teoría de cuerdas en la aproximación de baja energía (la llamada teoría de Einstein-Gauss-Bonnet con dilaton).
Si un agujero de gusano resultara estable frente a pequeñas fluctuaciones de tiempo y espacio, sería un posible futuro modelo teórico inspirado en la teoría de cuerdas.
Pero según Konoplya: "Algunos estudios preliminares de colegas extranjeros parecían indicar la posibilidad de tal estabilidad. Sin embargo, confirmamos que un agujero de gusano según la teoría de Einstein con correcciones cuánticas es críticamente inestable. Desafortunadamente, estos resultados significan que todavía no tenemos un modelo de agujero de gusano teóricamente consistente sin supuestos exóticos".
Fuentes:
- [es.wikipedia.org] Agujero de gusano
- [europapress.es] Físicos teorizan que los agujeros de gusano son intransitables
- [m.phys.org] Scientists dismiss the idea of travel through wormholes
- [journals.aps.org] No stable wormholes in Einstein-dilaton-Gauss-Bonnet theory
- [es.wikipedia.org] Agujero blanco
- [abc.es] ¿Están los agujeros negros enviando materia al futuro?
- [abc.es] ¿Hemos detectado ya agujeros blancos y no los hemos reconocido?